High-entropy titanate pyrochlore as newly low-thermal conductivity ceramics

Low-thermal conductivity ceramics play an indispensable role in maximizing the efficiency and durability of hot end components. Pyrochlore, particularly zirconate pyrochlore, is currently a highly promising and widely studied candidate for its extremely low thermal conductivity. However, there are still few pyrochlores that offer both stiffness, insulation, and good thermal expansion properties. In this work, the solidification method was innovatively introduced into the preparation of titanate pyrochlore, and combined it with the compositional design of high-entropy. Through careful composition design and solidification control, the high-density and uniform elements distributed high-entropy titanate pyrochlore ceramics were successfully prepared. These samples possess high hardness (15.88 GPa) and Young’s modulus (295.5 GPa), low thermal conductivity (0.947 W·m^?1·K^?1), excellent thermal expansion coefficient (11.6 ×10^?6/K) and an exquisite balance between stiffness and insulation (E/κ, 312.1 GPa·W^?1·m·K), in which the E/κ exhibits the highest value among the current reported works.     

一种可传输轨道角动量的螺旋光子晶体光纤北大核心

设计了一种基于阿基米德螺线的新型螺旋光子晶体光纤,该光纤以二氧化硅为基底材料,包层由24个螺旋臂组成,每个螺旋臂包含11个小空气孔,纤芯设有大空气孔,包层与纤芯中间的环形区域用于传输轨道角动量模式。该结构在1300~1800 nm波段上可支持22种轨道角动量模式稳定传输,在1550 nm波长下,有效折射率差最高可达2.89×10^(-3),色散系数最低可达66.4 ps/(nm·km),非线性系数最低可达2.17 W^(-1)·km^(-1),且1500~1600 nm波段上的色散值变化均小于15.15 ps/(nm·km)。此螺旋光子晶体光纤不仅结构简单,且具有低非线性、色散平坦的性能,为螺旋光子晶体光纤的设计提供了思路。     

超稳光纤链路的理论与实践

超稳光纤链路这个概念包含超稳频率光源和超稳频率传递的光纤链路。从当前看,如何利用已有庞大的公用电信网、专用网的光纤和光网络的资源,选择一个通用的光纤通路改造成超稳光纤链路来实现频率传递,取代基于卫星的频率传递,提高传输的频率精度,这是一个巨大的系统工程。本文对超稳频率光源和超稳频率传递的光纤链路的关键技术进行研究和讨论。     

一种用于电气设备状态监测的新式FBG传感器北大核心CSCD

为了监测绕组变压器的静态应力场和发生短路等故障时的动态应力变化,设计了一种用于电气设备状态监测的新式FBG传感器。该传感器由聚醚醚酮材料封装的FBG构成,通过内部圆锥形空腔结构实现将轴向应力集中于FBG敏感位置。通过仿真对不同压力强度下传感器结构的应力场部分及形变趋势进行了计算与分析,论证了设计的合理性。实验分别对静态载荷和动态冲击进行测试,结果显示,在静态压载测试中,当100 N相似文献   

超高分子量聚乙烯纤维增强中空蜂窝模压复合材料性能研究

为研制车船等壳体所用的轻质、高强复合板材,选用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)短纤维纱,制备成单层经纬为120根/(10 cm)的平纹组织,采用多组经纱持续更替交织层的方法制成2L(1+0)型、4L(2+1)型、6L(3+2)型3种多层角联锁结构织物,采用扦插芯棒、模压成型方法制成菱形蜂窝状的热固性环氧树脂基中空板,并与2块真空吸液法制成的面板组成“三合一”复合板,同时测定了复合板材的结构特征及其平拉、平压和弯曲性能。结果表明:3种类型复合板的密度均远小于水的密度,其中6L(3+2)型最小,为0.48 g/cm³;复合板层数越多,环氧树脂越难渗透尤其是在中空板菱形交叉点处,复合板平拉、平压、抗弯曲强度则呈现递增,制成的6L(3+2)型复合板试样平压强度可达到1.03 MPa。     

C105管桩混凝土设计参数取值的探讨

通过试验得出了C105混凝土100 mm×100 mm×100 mm立方体非标准试件抗压强度换算系数以及C105混凝土的标准方差和强度变异系数。采用理论计算,得到了棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值α_c1,并与试验实测平均值进行了比较,验证了理论计算方法的可行性。此外,通过对比分析,探讨了直接外延法和引用公式法两种C105混凝土设计参数计算方法的正确性,研究结果可为C105管桩混凝土的设计和应用提供参考。     

建筑物掏土纠倾法单孔与多孔塑性区特性研究及工程应用

在建筑物水平掏土纠倾工程中，掏土孔间距是影响纠倾工程安全与工期的重要因素。为了快速准确地确定纠倾工程中的水平掏土孔间距，研究了单个掏土孔和多个掏土孔情况下孔周边土体塑性区发展特性。利用土体塑性力学分析计算得到了单孔下的孔周土塑性区半径，而后通过有限元模拟得到孔周土体塑性区半径的数值解，将孔周塑性区半径解析解与数值解进行了对比。并通过有限元数值模型研究了多个掏土孔相互影响情况下的塑性区发展规律，以孔间土体塑性区贯通时的距离作为掏土孔间距。考虑土体参数随机特性的影响，研究不同上部荷载作用下掏土孔间距的取值变化规律，上部面荷载与地基承载力特征值比值用p表示，孔间距与掏土孔直径比值用n表示。研究发现：多孔塑性区半径（孔间塑性区贯通时）是单孔塑性区半径的1.3倍左右;标准化荷载p与孔间距比值n二者呈线性关系;通过不同土体参数及上部荷载的不同情况下的p-n曲线，给出了掏土孔间距建议值。同时，将研究结果与三个实际工程进行对比，发现p-n曲线法与实际结果更为接近。     

基于音频特征的工程车辆工况识别研究

高效率地使用工程车辆是工程项目管理中节约成本的有效方法，无人监管环境下工程车辆的工况识别，是实现工程车辆高效率使用的有效手段。目前以GPS等技术为核心的车辆智能管理系统未对工程车辆进行工况识别，提出一种基于GRU循环神经网络的工程车辆工况识别方法，通过对工程车辆在不同工况下产生的音频信号进行分析，从中提取Mel倒谱系数作为主要特征，构建GRU循环神经网络模型进行训练和识别。实验结果表明，该方法可以实现对工程车辆工况的有效识别。     

Development of mullite fibers and novel zirconia-toughened mullite fibers for high temperature applications

Polycrystalline mullite fibers and novel zirconia-toughened mullite (ZTM) fibers with average diameters between 9.7 and 10.3 μm containing 3, 7 and 15 wt.-% tetragonal ZrO₂ (ZTM3, ZTM7, ZTM15) in the final ceramic were prepared via dry spinning followed by continuous calcination and sintering in air. A shift in the formation of transient alumina phases and tetragonal ZrO₂ to higher temperatures with increasing amounts of ZrO₂ was observed. Concomitantly, the mullite formation temperature was lowered to 1229 °C for ZTM15 fibers. X-ray diffraction revealed formation of the desired tetragonal crystal structure of ZrO₂ directly from the amorphous precursor. Room temperature Weibull strengths of 1320, 1390 and 1740 MPa and Weibull moduli of 9.5, 7.1 and 9.0 were determined for mullite, ZTM3 and ZTM15 fibers, respectively. Average Young’s moduli ranged from 190 to 220 GPa. SEM images revealed crack-free fiber surfaces and compact microstructures independent of the amount of ZrO₂.